单相相序检测装置的制作方法

1.本实用新型涉及低压电器领域，具体涉及一种适用于开关电器的单相相序检测装置。


背景技术：

2.框架断路器具有过载、短路、单相接地等保护功能，断路器的电流检测准确性极其重要。现有产品通过互感器读取电流，互感器将信号反馈给控制单元进行处理，但现有互感器如出现相序接反，仅进行单相电流检测时无法检测出相序接反，现行业仅有三相互感器同时通电才能检测出相序接反问题，该方法无法满足正常生产检测需求，从而会造成因相序接反导致框架断路器出现过载、短路、单相接地等保护功能误动作。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种单相相序检测装置和方法。
4.为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：
5.一种单相相序检测装置，包括检测电源、第一电流互感器、信号处理单元、主回路对接单元和二次回路对接单元，所述第一电流互感器串接在检测电源和主回路对接单元之间，第一电流互感器的信号线接至二次回路对接单元，信号处理单元与二次回路对接单元连接，主回路对接单元用于与待检测产品的主回路连接，二次回路对接单元用于与待检测产品的控制单元连接。
6.优选的，所述信号处理单元与第一电流互感器连接，所述信号处理单元基于第一电流互感器反馈的信号和待检测产品反馈的信号的相序判定待检测产品的相序是否合格。
7.优选的，所述检测电源输出检测电流i1，信号处理单元通过二次回路对接单元接收待检测产品反馈的电流i2，信号处理单元基于检测电流i1和电流i2判断待检测产品的相序是否合格。
8.优选的，所述信号处理单元包括电流叠加电路和比较电路，所述电流叠加电路分别与第一电流互感器和二次回路对接单元连接，电流叠加电路的输出端与比较电路连接，且检测电源或基准电路与比较电路连接，比较电路输出高电平或低电平表示检测结果是否合格。
9.优选的，所述信号处理单元包括plc控制器或微处理器mcu，plc控制器或微处理器mcu比较电流i1和i2的大小判定待检测产品的相序是否合格。
10.优选的，所述信号处理单元与检测电源连接，由信号处理单元触发检测电源输出检测电流i1。
11.优选的，所述单相相序检测装置还包括报警单元，所述报警单元与信号处理单元连接。
12.优选的，所述信号处理单元还包括plc控制器、ka0继电器、ka1继电器和kmo交流接
触器，plc控制器与ka0继电器、ka1继电器的控制端连接，检测电源与待检测产品之间通过kmo交流接触器进行隔离，第一电流互感器与待检测产品之间用ka0继电器隔开，km0交流接触器的控制端接电源，且km0交流接触器与电源之间用ka1继电器隔开。
13.优选的，所述主回路对接单元包括第一插接端子，所述二次回路对接单元包括第二插接端子；所述单相相序检测装置还包括定位机构，用于夹持固定待检测产品；第一移动机构，用于驱动第一插接端子移动与待检测产品的主回路连接，第二移动机构，用于驱动第二插接端子移动与待检测产品的控制单元连接；所述第一移动机构和第二移动机构与信号处理单元连接。
14.优选的，还包括光传感器，所述光传感器设置在定位机构靠近用户操作区的一侧，光传感器与信号处理单元连接，用于在光传感器被遮挡时触发检测电源断电。
15.本实用新型的单相相序检测装置，设有第一电流互感器，用于与产品内置的第二电流互感器接入同一个单相主回路中，并且通过过二次回路对接单元接入产品的控制单元，通过信号处理单元对反馈的信号进行判断，从而实现单相相序检测，能够检测单相相序是否存在相序接反的问题，采用单相相序检测后，检测速度快，并可大幅度降低硬件要求。
16.此外，通过设置plc控制器、第一移动机构和第二移动机构，以及报警器，能够实现检测的自动化，提高检测效率。而且通过设置光传感器，用于提高检测的安全性。
附图说明
17.图1是本实用新型相序检测装置的结构示意图；
18.图2是本实用新型相序检测装置一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
19.以下结合附图给出的实施例，进一步说明本实用新型的单相相序检测装置的具体实施方式。本实用新型的单相相序检测装置不限于以下实施例的描述。
20.如图1所示，本实施例的一种单相相序检测装置，包括检测电源、第一电流互感器(外接ct)、信号处理单元、主回路对接单元和二次回路对接单元，作为一种独立的检测设备，用于与低压开关产品连接，对低压开关产品进行电流检测，可以对产品进行单相电流检测，确定产品是否存在相序接反问题。
21.如图1所示，本实施例的单相相序检测装置对一种框架断路器产品进行检测，图1虚线框内部分为待检测的一种框架断路器产品，框架断路器产品包括控制单元和第二电流互感器(内置ct)。单相相序检测装置包括检测电源、第一电流互感器(外接ct)、信号处理单元、主回路对接单元和二次回路对接单元，所述第一电流互感器(外接ct)与检测电源和主回路对接单元串联，所述第一电流互感器串接在检测电源和主回路对接单元之间，且第一电流互感器(外接ct)的信号线接至二次回路对接单元，信号处理单元与二次回路对接单元连接，主回路对接单元用于与待检测产品的主回路连接，二次回路对接单元用于与待检测产品的控制单元连接。
22.初始状态时，主回路对接单元和二次回路对接单元与产品处于断开状态，在接收到检测指令后，将主回路对接单元与待检测产品的主回路对接，二次回路对接单元与待检测产品的控制单元连接，实现第一电流互感器(外接ct)信号接入待检测产品的控制单元，
且信号处理单元对接控制单元，在待检测产品的主回路内耦合有第二电流互感器。可以人为将单相相序检测装置与待检测产品对接，也可以通过自动化控制单相相序检测装置与待检测产品对接，实现单相相序检测装置的主回路对接单元和二次回路对接单元与待检测产品的连接。
23.对接完成后，检测电源开始通电输出检测电流i1，电流经过第一电流互感器(外接ct)通过主回路对接单元经过待检测产品内置的第二电流互感器(内置ct)，第一电流互感器(外接ct)和第二电流互感器(内置ct)感应电流后，第一电流互感器(外接ct)将信号反馈给框架断路器的控制单元或信号处理单元，第二电流互感器(内置ct)将信号反馈给框架断路器的控制单元，控制单元将信号反馈给单相相序检测装置的信号处理单元，信号处理单元基于框架断路器反馈的信号，或基于第一电流互感器(外接ct)反馈的信号和框架断路器反馈的信号的相序判定框架断路器的相序是否合格。
24.即判断第一电流互感器(外接ct)反馈的信号的相序与第二电流互感器(内置ct)反馈的信号的相序是否相同来确定框架断路器的相序是否合格。如果相序相同则框架断路器的相序合格，如果不相同则不合格。当然，作为另一个实施例，也可以为如果相序相同则框架断路器的不相序，如果相同则合格。
25.优选的，所述单相相序检测装置还包括报警单元，所述报警单元与信号处理单元连接，当框架断路器的相序不合格，即反接时，信号处理单元通过报警单元报警提示。所述报警单元可以包括指示灯和或显示屏或鸣叫器等。
26.优选的，所述信号处理单元与检测电源连接，由信号处理单元触发检测电源输出检测电流i1。
27.如图1所示，本实施例的框架断路器为一个三相的断路器，每相设有一个第二电流互感器(内置ct)，本实施例的本实施例的单相相序检测装置的二次回路对接单元与待检测产品的控制单元连接，主回路对接单元依次对每相的第二电流互感器(内置ct)对接，进行单相相序检测，判定每相电路是否存在相序接反的问题。
28.一种实施例为，所述信号处理单元与第一电流互感器连接，信号处理单元基于第一电流互感器(外接ct)反馈的信号和框架断路器反馈的信号的相序判定框架断路器的相序是否合格。信号处理单元发出控制信号，控制检测电源通电，检测电源通电输出单相电流i1，第一电流互感器(外接ct)和第二电流互感器(内置ct)得到感应电流信号，第一电流互感器(外接ct)感应的电流信号传送给信号处理单元得到第一电流信号，第二电流互感器(内置ct)将电流信号传送给控制单元第二电流信号，控制单元将第二电流信号传送给信号处理单元，信号处理单元将第一电流信号与第二电流信号叠加得到电流值i2，信号处理单元对i1和i2大小进行判定，如i2≥i1，则判定相序检测合格，如i2＜i1，则判定相序检测不合格。所述第一电流互感器(外接ct)为正相序(已知)，如果第二电流互感器(内置ct)为正相序时，第一电流信号与第二电流信号叠加则会大于单相电流i1，如果第二电流互感器为负相序时，第一电流信号与第二电流信号叠加则会小于单相电流i1，因此比较电流i1和i2的大小可以判定相序是否反接。当然，由于第一电流互感器(外接ct)和第二电流互感器(内置ct)检测的电流信号通常是经过按比例降压后处理的(当然也可以不按比例降压处理)，信号处理单元可以通过相应的电阻对单相电流i1的信号同样进行降压处理，或者将第一电流信号与第二电流信号叠加得到电流值i2按比例恢复后与单相电流i1进行对比。
29.所述信号处理单元包括电流叠加电路和比较电路，所述电流叠加电路分别与第一电流互感器(外接ct)和二次回路对接单元连接，电流叠加电路的输出端与比较电路的一个输入端连接，且检测电源或基准电路与比较电路的另一个输入端连接，比较电路将电流叠加电路的信号与检测电源或基准电路的信号(即表示i1的信号)做比较，所述比较电路包括比较器或比较器芯片，比较电路输出高电平或低电平表示检测结果是否合格。所述比较器芯片为lm358、ua741或tl081。
30.作为另一个实施例，参考图2，所述信号处理单元可以包括plc控制器，通过plc控制器对检测电源进行控制，同时通过plc控制器比较电流i1和i2的大小判定待检测产品的相序是否合格。作为另一个实施例，所述信号处理单元可以包括微处理器mcu，通过微处理器mcu判断电流i1和i2的大小判定待检测产品的相序是否合格。作为另一个实施例，所述信号处理单元可以包括plc控制器和微处理器mcu，一个用于自动控制和检测电源控制，一个用于判定待检测产品的相序是否合格，以及用于与上位机通讯记录检测结果。
31.作为另一个实施例，信号处理单元基于框架断路器反馈的信号判定框架断路器的相序是否合格。信号处理单元发出控制信号，控制检测电源通电，检测电源通电输出单相电流i1，所述第二电流互感器(内置ct)将电流信号传送给控制单元第二电流信号，所述第一电流互感器(外接ct)读取的电流信号通过二次回路也传送给控制单元得到第一电流信号，控制单元通过第一电流信号和第二电流信号分别得到电流值i3和电流值i4，由控制单元将电流值i3和电流值i4相加得到电流值i2，控制单元将电流值i2传送给信号处理单元，信号处理单元仅需将i1和i2比较，对i1和i2大小进行判定，判定相序检测是否合格，输出结果信号即可。所述i2＝i3+i4，信号处理单元对i1和i2大小进行判定，如i2≥ni1，则判定相序检测合格，如i2＜ni1，则判定相序检测不合格，其中n为已知值，n为第二电流互感器与第一电流互感器比差值+1，与互感器变比有关，主要取互感器变比信号，变比越小，n越大；对于不同的待检测产品，用户可以根据需要对n值进行设定，n＝i3/i4+1。通常n值范围为：1＜n≤10。由于i4为产品的第二电流互感器(内置ct)读取的电流值，产品在进行相序比对时，已经过校准，产品电流读取值i4会与设备输出电流值i1相同，i4＝i1，第一电流互感器(外接ct)读取电流i3为正相序，而第二电流互感器读取的电流i4可能为正相序或负相序，因此在第二电流互感器(内置ct)为正相序时，i2＝i3+i4＞ni1，如第二电流互感器为负相序时，i2＝i3+i4＜ni1。
32.如图2所示的一个实施例，所述信号处理单元包括plc控制器、ka0继电器、ka1继电器和kmo交流接触器，plc控制器与ka0继电器、ka1继电器的控制端连接，所述检测电源为电源模组，电源模组上下电极与框架断路器上母排和下母排对接，电源模组与框架断路器之间通过kmo交流接触器的常开触点进行隔离，第一电流互感器(外接ct)套于电源模组电极上，接于框架断路器引脚，第一电流互感器(外接ct)与框架断路器中间用ka0继电器的常开触点隔开；km0交流接触器的控制端接电源，且km0交流接触器用ka1继电器常开触点隔开，km0交流接触器的电源可以为电源模组，也可以为独立的电源，plc控制器通过ka1继电器控制交流接触器的线圈，触发km0交流接触器的常开触点闭合。
33.当对框架断路器进行相序检测时，plc控制器发送信号给ka0继电器和ka1继电器，ka0继电器接到信号执行吸合动作，ka0常开触点接通，使第一电流互感器(外接ct)与框架断路器接通；ka1继电器接到信号执行吸合动作，ka1常开触点接通，使km0交流接触器得电
吸合，kmo交流接触器常开触点接通，此时电源模组电机与框架断路器母线接通。
34.电源模组开始输出电流i1，电流i1经过第一电流互感器(外接ct)和框架断路器，框架断路器内的控制单元接收第一电流互感器(外接ct)的感应信号和本身的第二电流互感器(内置ct)的感应信号，将两个感应信号得到的电流值相加得到电流i2，plc读取i2，与电流模组输出电流i1进行比对，如i2≥ni1，则判定相序检测合格，如i2＜ni1，则判定相序检测不合格，其中n值范围为：1＜n＜10。
35.优选的，本实施例的单相相序检测装置设有检测平台，所述检测平台上设有定位机构，用于夹持固定待检测产品，检测平台上还设有第一移动机构和第二移动机构，所述第一移动机构和第二移动机构与作为信号处理单元的plc控制器连接，所述主回路对接单元包括第一插接端子，所述二次回路对接单元包括第二插接端子，第一移动机构用于驱动第一插接端子移动与待检测产品的主回路连接，第二移动机构，用于驱动第二插接端子移动与待检测产品的控制单元连接，检测人员将待检测产品放到定位机构上固定后，plc控制器控制第一移动机构和第二移动机构带动第一插接端子和第二插接端子与待检测产品连接。
36.进一步，所述检测平台上还设有光传感器，所述光传感器设置在定位机构靠近用户操作区的一侧，光传感器与作为信号处理单元的plc控制器连接，用于在光传感器被遮挡时触发检测电源断电，当检测人员的手或者其它物体遮挡光传感器时，plc控制器接收光传感器的信号，控制ka0继电器、ka1继电器分断，进而切断检测电源和km0交流接触器的电源，以保证检测人员的安全。
37.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。